Der er blevet sagt meget om, hvordan grafen kommer til at revolutionere cykling, og takket være Vittoria-dæk kan vi nu se det i aktion
Vi har t alt meget om grafen de sidste par måneder, og det samme har den videnskabelige verden som helhed. Det er det nye vidundermateriale afledt af kulstof, der lover at gøre produkter utroligt lette og stærke, samt have en bemærkelsesværdig ledningsevne, og det er blevet udråbt som fremtiden for kompositter og elektronik. Cykelindustrien har vist stor interesse for potentialet i grafen, men det har været lidt mere end et koncept – indtil nu. Det italienske mærke Vittoria har netop udgivet et parti af grafen-infunderede produkter, inklusive Qurano-hjulene, vi anmeldte i udgave 41, og Corsa G+-dæk, vi præsenterede i sidste nummer.
Det er ikke let at forstå præcis, hvad grafen er, hvordan det ser ud, eller hvordan det bruges til at forbedre cykelprodukter, og derfor er Cyclist kommet til Italien for at besøge Directa Plus, grafenleverandør til Vittoria. Directa Plus var banebrydende og patenterede en metode til at udvinde 100 % rene grafen-nanoplader fra grafit i 2005, en proces, den beskriver som 'simpel, hvis du ved hvordan'.
‘Vi indsætter et fyldmateriale mellem hvert lag af grafen og opvarmer grafitten til 10.000°C, hvilket får grafitten til at "superudvide", siger Laura Rizzi, R&D-chef hos Directa Plus.’Dette giver os et rent kulstofgitter, uden andre atomer til stede eller defekter.’ Enkelt, ja. Cyklists ovn går ikke meget over 250°C, men hvis den gjorde det…
Den super-ekspanderede grafit ligner et tæt sort skum, og dette skum er ret stabilt, så det opbevares i temmelig banale sække, der kun vejer 100 g, når de er fyldte. I alt producerer Directa Plus allerede 30.000 tons grafen om året i dens forskellige former. Hvad Vittoria angår, var det at skaffe grafen den nemme del – faktisk at få den ind i produktet var den rigtige hovedskraber.
Førstenat-nerver
'Vi gik ud i det ukendte i 2010 og vidste ikke rigtig, hvordan det ville ende,' siger Vittoria CEO Rudie Campagne. »De professionelle kører 30 millioner kilometer om året på vores dæk ved hastigheder nogle gange over 100 km/t, alt sammen på en 4 cm2 kontaktflade. Vi har haft 20 millioner kunder til at vælge vores dæk, så det gør mig utrolig nervøs at skifte noget.’
Christian Lademann, Vittorias produktchef for vejdæk, var ærlig i sin indrømmelse af, at Vittorias indledende grafeneksperimenter ikke forløb særlig glat.
'Det var meget at lære ved at gøre,' siger han. »Første gang, vi forsøgte for fire år siden, var det en fiasko. Det virkede ikke. Vi var nødt til yderligere at justere og finjustere procentdelen af grafen, men også applikationen. Først brugte vi pulveret, som er meget let, men hvis du smider det i gummiet, hvordan kan du fordele det ligeligt? Det kan du ikke. Grafenen var som små buler over alt.
‘Næste skridt var, at Directa Plus udviklede grafen i en flydende base, som vi kan blande i vores gummi og opnå en fordeling, der er meget mere jævn. Dette var det store skridt fremad i produktet, tilføjer Lademann.
Med grafenen i flydende form kan nanopladerne fordeles jævnt i gummiet og også justeres med slidbanen (selvom blot at kontrollere dette under udviklingsfasen involverer at tabe dækket i flydende nitrogen og guldbelægge det før undersøgelse under et elektronmikroskop). Med præcise mængder grafen ensartet fordelt gennem slidbanen, har Vittoria skabt, hvad det kalder et 'intelligent dæk'. Under bremsning har friktionen ved kontaktplastret en tendens til at deformere gummiet, hvilket skubber grafen nanopladerne ud af justering. Bindingerne mellem nanopladerne fungerer for at bevare deres justering, understøtter gummiet, modstår deformationen og øger grebet.
Denne modstand gælder også for fremmedlegemer, der invaderer dækket, hvilket forårsager punkteringer og forbedrer de slangeløse tætningsegenskaber. Grafenen hjælper gummiet med at lukke meget hurtigt rundt om små huller i dækket.
‘Dækkene er i stand til at vende tilbage til deres tidligere form meget hurtigere på grund af ændringen i gummielasticiteten,« siger Lademann. Som et eksempel giver Vittoria en demonstration af at køre de nye slangeløse dæk frem og tilbage over en sømleje. Efter otte kørsler over sømmene er dækkene stadig på 80psi.
Lademann vil gerne understrege, at tilsætning af grafen til gummiet ikke gør den resulterende blanding hårdere, men stærkere, da den er lige så smidig. Hvis du tager grafenen ud, er det stadig et meget greb med fire-sammensatte racerdæk. I cyclocross-dæk holder grafen slidbanen fast og forhindrer "knob-squirm", hvilket øger trækkraften i dybt mudder. Den ekstra styrke betyder også, at grafendæk skal kunne klare store kilometertal. Lademann siger, at han har tilbagelagt over 2.000 km på et par TT-dæk, og viser os et par brugte landevejsdæk, der næsten ikke er slidt efter 6.000 km.
Graphene and grip
I sidste ende er spørgsmålet om vejgreb, som Lademann alt for godt ved fra sin tid i de professionelle rækker: 'Jeg plejede at have en sponsor, der lavede et farvet dæk, og jeg var nødt til at stoppe med at køre i et kriterium. på grund af det. Det var vådt, og jeg gled hele tiden - for og bag gled væk. Jeg var sikker på, at jeg ville vinde, men dækkene var et mareridt. De tabte mig løbet.
'Jeg testede mange gange med konkurrenternes dæk,' tilføjer han.’Alle dæk fungerer fint under tørre forhold – det er kun rigtigt i det våde, man mærker forskellen.’ Det er den samme slags personlige feedback, som Lademann kræver af de professionelle ryttere, som Vittoria støtter.
'Vi laver særlig udvikling med de professionelle teams,' siger han. John Degenkolb vandt på vores 30 mm Roubaix-dæk, første gang han kørte på det. Det er et større volumen, men den nye Corsa deler samme konstruktion. De hjælper os endda med at justere vores sortiment en lille smule. Vi havde aldrig lavet 30 mm dæk før, men de hjælper også med sammensætningerne.
‘Giant-Alpecin plejede at køre på Corsa SC og i december [2015] vil de se de nye dæk for første gang. Nogle ryttere kan frygte dårligt greb - de frygter altid ændringer, så vi er nødt til at overbevise dem. Manglen på fiskebensriller får folk til at bekymre sig om akvaplaning, men det eksisterer ikke som et problem.’
Og hvorfor er det? Lademann forklarer, at rillerne på dæk kun er for at se, en selvtillidsbooster. Cykeldæk har bare ikke inertimassen til at tvinge vand ud gennem rillerne på den måde, bildæk gør. Det er også meget sjældent at nå de hastigheder, der kræves for at akvaplanere en cykel (omtrent 200 km/t): 'De skal bevise det for sig selv. Mallorca er en fantastisk testplads, da vejene er meget glatte. Men så skal de køre på dem. Det er nu, vi skal overbevise dem om, at de nye dæk er bedre end de gamle.
‘De vil altid bede os om at gøre det super smidigt, fordi de er ligeglade med kilometertal. Efter 260 km, hvis det er slidt ned, er de ligeglade, fordi det ikke koster dem noget at udskifte, tilføjer han. Med hensyn til den nøjagtige mængde dæk, Vittoria leverer, var Lademann lidt mindre imødekommende.
‘Det er meget. Det må jeg ikke sige, men det er meget. Jeg betaler dog ikke for det – det er Rudie.’
European outlook
Der var lille postyr, da Vittoria flyttede sin dækproduktion til Thailand for et par år siden, og selvom grafenen er produceret i Italien, produceres det endelige produkt i Fjernøsten. Nogle mennesker tøver om deres ræsonnementer, men Campagne er helt klar: »I Europa er der en intellektuel arrogance med teknologisk innovation. En klassisk indadvendt mentalitet. Der er ingen statsstøtte. Kina investerer 200 milliarder dollars om året, og vi sidder bare her på vores kulturarv. Hvis du vågner i Taiwan kl. 6 om morgenen, er du en dag forsinket – i Europa er du en dag for tidligt.’
Vittoria har faktisk åbnet en ny facilitet i Fjernøsten for at håndtere tilføjelsen af grafen til sine forskellige produkter. Indtil videre er det inkluderet i et par hjulsæt og high-end racerdæk, men inden for et år forventer virksomheden at have tilføjet grafen til hele dæksortimentet. Vittoria's er et joint venture med Directa Plus, og det har en eksklusivitetsaftale om brugen af grafen på 'to-hjulede køretøjer', men det indrømmer, at andre konkurrenter snart vil have en del af handlingen. En betydelig del af Vittorias forretning producerer dæk til andre mærker, og den virksomhed ville hurtigt skrumpe, hvis den nægtede at dele sine grafenprodukter, selvom Campagne indrømmer, at det er en følsom situation.»Vi deler denne teknologi i øjeblikket. Markeder kan ikke kontrolleres af monopoler, så vi bliver nødt til at udvide, men lige nu vil vi have den kommercielle fordel.’
Vend tilbage til de sjove demonstrationer, og vi bliver vist, hvordan et tyndt lag grafenblæk gør polystyrenplader øjeblikkeligt flammehæmmende, og hvordan grafenskum afviser vand og opsuger olie. Det er denne alsidighed, der gør Vittoria begejstret for fremtidige produkter, og det er derfor, Campagne ikke ser dæk som slutningen på grafens anvendelser i cykelindustrien.
‘Vi begyndte at teste grafen i carbon [skivebremser] rotorer, og det afledte varmen meget bedre. Vi kan se, at grafen bliver brugt i tekstiler, der kunne beskytte folk i ulykker. Det kunne endda bruges til at lede varme væk fra kroppen.’
Så der har du det: grafen er fremtiden. Men du vidste det allerede, ikke?
Vittoria.com
